Trong bể xử lý hóa chất, mức chất lỏng có thể thay đổi trong suốt quá trình sản xuất. Sự bay hơi, tải phôi, kéo-ra, xả và bổ sung dung dịch có thể khiến mực nước trong bể thay đổi đáng kể.
Đối với mộtLò sưởi ngâm PTFE, vận hành gần mức chất lỏng tối thiểu sẽ tạo ra rủi ro nhiệt quan trọng. Bộ gia nhiệt phụ thuộc vào chất lỏng xung quanh để loại bỏ nhiệt khỏi bề mặt hoạt động của nó. Khi độ sâu ngâm không đủ, một phần của vùng gia nhiệt có thể không còn hoạt động trong điều kiện làm mát dự kiến.
Tại sao mức chất lỏng tối thiểu lại quan trọng
Một lò sưởi ngâm truyền năng lượng điện vào chất lỏng xung quanh. Trong điều kiện bình thường, chất lỏng hấp thụ nhiệt liên tục và mang nó đi thông qua sự đối lưu hoặc tuần hoàn cưỡng bức.
Khi mức chất lỏng giảm xuống, một phần bề mặt gia nhiệt đang hoạt động có thể bị lộ ra ngoài.
Sau đó, cân bằng nhiệt sẽ thay đổi vì không khí loại bỏ nhiệt kém hiệu quả hơn nhiều so với chất lỏng xử lý trong hầu hết các ứng dụng làm nóng bể{0}}.
Điều này có thể khiến phần tiếp xúc phải chịu nhiệt độ cao hơn nhiều so với phần ngâm trong nước.
Vùng sưởi ấm hoạt động cần được xác định rõ ràng
Thông số kỹ thuật của lò sưởi cần phân biệt giữa tổng chiều dài vật lý và chiều dàichiều dài sưởi ấm hoạt động.
Ví dụ, một lò sưởi có thể có:
Tổng chiều dài: 1.000 mm
Chiều dài sưởi ấm hoạt động: 700 mm
Phần kết nối: 300 mm
Nếu mức xử lý giảm xuống dưới một phần của vùng hoạt động 700 mm, bộ gia nhiệt có thể không còn hoạt động trong điều kiện ngâm dự kiến.
Do đó, thông số quan trọng không chỉ đơn giản là độ sâu bể. Đó là mối quan hệ giữa chiều dài gia nhiệt hoạt động và mức chất lỏng tối thiểu.
Tại sao mức độ thấp có thể tạo ra hệ thống sưởi cục bộ
Thông lượng nhiệt trung bình có thể được biểu diễn bằng:
q = P/A
Ở đâuPlà năng lượng sưởi ấm vàAlà khu vực sưởi ấm hoạt động.
Hãy xem xét một lò sưởi minh họa 8 kW có diện tích hoạt động là 0,8 mét vuông. Dòng nhiệt trung bình là:
q=8 / 0.8=10 kW/m2
Nếu một phần của vùng hoạt động bị lộ ra, nguồn điện sẽ không tự động biến mất. Phần ngâm còn lại có thể tiếp tục nhận tải điện trong khi phần tiếp xúc có khả năng thoát nhiệt kém hơn nhiều.
Điều này có thể tạo ra điều kiện nhiệt-không đồng nhất cao.
Việc tính toán chỉ mang tính minh họa và không xác định giới hạn vận hành an toàn chung.
Sự dao động mức chất lỏng-là phổ biến trong sản xuất
Điều kiện mức tối thiểu có thể xảy ra vì một số lý do:
Phôi thay thế chất lỏng trong quá trình tải
Sự bay hơi làm giảm thể tích bồn tắm
Kéo-ra sẽ xóa giải pháp xử lý
Việc xả nước định kỳ làm giảm mực nước trong bể
Việc bổ sung tự động diễn ra không liên tục
Hoạt động bảo trì tạm thời làm giảm lượng chất lỏng
Do đó, một thiết kế chỉ dựa trên mức vận hành bình thường có thể bỏ sót mức thấp nhất gặp phải trong quá trình sản xuất thực tế.
cácmức chất lỏng an toàn tối thiểucần được thiết lập từ chu trình xử lý hoàn chỉnh.
Vị trí sưởi ấm có thể làm giảm rủi ro
Phần gia nhiệt chủ động phải được bố trí sao cho mức chất lỏng dự kiến tối thiểu duy trì trên ranh giới ngâm yêu cầu.
Đối với bể sâu, lò sưởi dài hơn không tự động mang lại hiệu suất tốt hơn. Nếu phần dưới kéo dài xuống dưới mức chất lỏng tối thiểu, một phần của vùng hoạt động vẫn có thể bị lộ ra khi mức chất lỏng giảm xuống.
Trong một số cách lắp đặt, phần gia nhiệt hoạt động ngắn hơn hoặc chiều cao lắp đặt khác có thể phù hợp hơn.
Hình dạng bể, nhu cầu sưởi ấm và sự thay đổi-mức chất lỏng phải được đánh giá cùng nhau.
Kiểm soát nhiệt độ một mình có thể không đủ
Một giả định phổ biến là bộ điều khiển nhiệt độ sẽ bảo vệ lò sưởi.
Tuy nhiên, cảm biến nhiệt độ bể đo nhiệt độ chất lỏng, không nhất thiết phải đo nhiệt độ của từng bộ phận của máy sưởi.
Một cảm biến cách xa vài trăm milimét vẫn có thể chỉ ra nhiệt độ quy trình bình thường trong khi một phần bề mặt gia nhiệt bị lộ ra ngoài.
Vì lý do này, hệ thống bảo vệ cấp thấp có thể cung cấp một lớp bảo vệ riêng biệt.
Tùy thuộc vào thiết kế của thiết bị, việc này có thể liên quan đến công tắc mức, phát hiện mức-dựa trên độ dẫn điện, bảo vệ nhiệt độ độc lập hoặc khóa liên động điều khiển.
Phương pháp thích hợp phụ thuộc vào đặc tính chất lỏng và cấu trúc điều khiển.
Một kịch bản cấp độ minh họa
| Điều kiện hoạt động | Mức chất lỏng | Tình trạng nóng | mối quan tâm về nhiệt |
|---|---|---|---|
| Sản xuất bình thường | 900mm | Đắm chìm hoàn toàn | Truyền nhiệt dự định |
| Bốc hơi vừa phải | 800mm | Đắm chìm hoàn toàn | Hoạt động bình thường |
| Mức độ xử lý thấp | 720 mm | Gần ranh giới vùng{0}}hoạt động | Tăng nhu cầu giám sát |
| Mức tối thiểu cho phép | 680mm | Vùng hoạt động lộ ra một phần | Yêu cầu bảo vệ |
| Dưới mức cho phép | 620mm | Tiếp xúc đáng kể | Hệ thống sưởi nên bị gián đoạn |
Các cấp độ trên hoàn toàn mang tính minh họa. Mức tối thiểu thực tế phải được thiết lập từ hình dạng của lò sưởi và các yêu cầu của quy trình.
Những gì cần được kiểm tra trong quá trình lựa chọn?
Đối với bộ gia nhiệt ngâm PTFE hoạt động trong bể-có mức thay đổi, thông số kỹ thuật phải bao gồm:
Mức chất lỏng bình thường
Mức độ hoạt động tối thiểu
Mức chất lỏng tối đa
chiều dài sưởi ấm hoạt động
Tổng chiều dài lò sưởi
Kích thước bể
Sức mạnh sưởi ấm
Thành phần hóa học
Nhiệt độ hoạt động
Điều kiện tuần hoàn
phương pháp kiểm soát cấp độ-
Yêu cầu bảo vệ điện
Các thông số này giúp ngăn ngừa lỗi thiết kế thường gặp: chọn kích thước bộ gia nhiệt theo độ sâu tối đa của bể trong khi bỏ qua mức chất lỏng tối thiểu.
Mức tối thiểu nên được coi là thông số thiết kế
A Lò sưởi ngâm PTFEkhông nên chỉ chọn theo công suất hoặc thể tích bể. Mức chất lỏng tối thiểu xác định liệu bề mặt gia nhiệt đang hoạt động có được ngâm đúng cách trong suốt chu trình sản xuất hay không.
Khi mức chất lỏng-có sự thay đổi đáng kể, máy sưởi có thể được tùy chỉnh xung quanh phạm vi hoạt động thực tế, bao gồm chiều dài hoạt động của hệ thống sưởi, vị trí lắp đặt, phân bổ nguồn điện và chiến lược bảo vệ.
Mức chất lỏng tối thiểu được xác định rõ ràng mang lại cho nhóm kỹ thuật và mua sắm cơ sở vững chắc hơn nhiều để chỉ định thiết bị làm nóng bể chứa hóa chất đáng tin cậy.
